JP6737740B2 - Steel material joining structure - Google Patents
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Description
本発明は仮設橋や架設桟橋等の支持杭と支持柱の接合に適用可能な鋼材の接合構造に関する。 The present invention relates to a joining structure of steel materials applicable to joining a supporting pile and a supporting column such as a temporary bridge or a pier.
仮設桟橋等の支持杭や支持柱として鋼管等の鋼材が用いられていて、地中に打ち込んだ支持杭の上部に支持柱を接合して延長している。
支持杭と支持柱の接合手段としては全周溶接が知られているが、作業が大掛かりとなる等の理由から筒状の継手ソケットを用いた種々の機械式接合方法が提案されている。
Steel pipes and other steel materials are used as support piles and support columns for temporary piers, etc., and the support columns are joined and extended above the support piles that have been driven into the ground.
All-around welding is known as a method for joining the support pile and the support column, but various mechanical joining methods using a tubular joint socket have been proposed because of the large work required.
特許文献1には上下の鋼管の外径と略同径の内径を有する継手ソケットを使用し、該継手ソケットを上下の鋼管の突合せ部に跨って外装した接合方法が開示されている。
特許文献2には上下の鋼管の外径より大径の内径を有する継手ソケットを使用し、上下の鋼管の突合せ部に跨って外装した継手ソケットと上下の鋼管との間に複数の貫通ボルトを貫通して螺着した後に、継手ソケットと上下の鋼管の周面間に形成される隙間内に接着剤を充填して固着する接合方法が開示されている。
特許文献3には上下の鋼管の外径より大径の内径を有する分割式の継手ソケットと、継手ソケットを締付ける複数組のバンド材と、継手ソケットトと上下の鋼管の周面間の隙間内に介装する硬質ゴム製で環状を呈する一対のスペーサとを使用し、間にスペーサを介装して上下の鋼管に分割した半筒状のソケットを外装した後にバンド材を締め付けて上下の鋼管の接合部を可撓可能に接合した接合方法が開示されている。
特許文献4には継手ソケットを使用せずに、上下の鋼管の端部同士を直接インロー嵌合させ、重合させた嵌合部に複数の貫通ボルトを螺着して一体化した接合方法が開示されている。
Patent Document 1 discloses a joining method in which a joint socket having an inner diameter that is substantially the same as the outer diameter of the upper and lower steel pipes is used, and the joint socket is installed over the abutting portions of the upper and lower steel pipes.
In Patent Document 2, a joint socket having an inner diameter larger than the outer diameters of the upper and lower steel pipes is used, and a plurality of through bolts are provided between the joint socket and the upper and lower steel pipes that are mounted over the abutting portions of the upper and lower steel pipes. A joining method is disclosed in which, after penetrating and screwing, an adhesive is filled into a gap formed between the joint socket and the peripheral surfaces of the upper and lower steel pipes and fixed.
In Patent Document 3, a split joint socket having an inner diameter larger than the outer diameters of the upper and lower steel pipes, a plurality of sets of band members for tightening the joint socket, and a gap between the joint socket and the peripheral surfaces of the upper and lower steel pipes are provided. Using a pair of spacers that are made of hard rubber and have an annular shape, and insert a spacer between them to cover a half-cylindrical socket that is divided into upper and lower steel pipes, then tighten the band material to secure the upper and lower steel pipes. A joining method in which a joining portion is joined flexibly is disclosed.
Patent Document 4 discloses a joining method in which end portions of upper and lower steel pipes are directly spigot-fitted without using a joint socket, and a plurality of through bolts are screwed and integrated into a superposed fitting portion. Has been done.
従来の鋼管の機械式接合構造はつぎの問題点を有する。
<1>河川敷等では鉛直性を保ち正規の高さに支持杭を打ち込むことは至難であることから、支持杭の上部が正規位置からずれたり傾倒して打ち込まれたりする場合がある。
打込み後の支持杭に水平方向のずれや傾倒を生じた場合、従来の継手ソケットではこれらの施工誤差を吸収することができない。
<2>特許文献2,4の接合方法にあっては、面倒なボルト穴の位置合わせを行いながら多数のボルトを取り付けなければならず、接合作業に多くの時間と労力を要して作業性が悪く工費も高くつく。
<3>分割式の継手ソケットとバンド材と硬質ゴム製のスペーサを使用した特許文献3の接合技術は接合部の変位を許容した接合構造であり、接合部を変位不能に接合することができない。
The conventional mechanical joining structure of steel pipes has the following problems.
<1> Since it is extremely difficult to drive the support piles to a regular height while maintaining the verticality in a riverbed, the upper portions of the support piles may be displaced from the regular position or tilted and driven.
When the support piles after being driven in are displaced or tilted in the horizontal direction, the conventional joint socket cannot absorb these construction errors.
<2> In the joining methods of Patent Documents 2 and 4, it is necessary to attach a large number of bolts while aligning the troublesome bolt holes, and it takes a lot of time and labor for the joining work and workability is improved. However, the construction cost is expensive.
<3> The joining technique of Patent Document 3 that uses the split joint socket, the band member, and the spacer made of hard rubber has a joining structure that allows displacement of the joining portion, and the joining portion cannot be joined irremovably. ..
本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、その目的とするところは少なくとも次のひとつの鋼管の接合構造を提供することにある。
<1>鋼材の施工誤差を吸収して接合できること。
<2>現場における作業性を改善して経済的に接合できること。
<3>接合後に鋼材の水平位置又は角度の再調整が可能であること。
<4>公知の各種鋼材の接合に適用できること。
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide at least one of the following steel pipe joining structures.
<1> To be able to join while absorbing the construction error of steel materials.
<2> Workability at the work site should be improved and economical bonding should be possible.
<3> The horizontal position or angle of the steel material can be readjusted after joining.
<4> Applicable to joining various known steel materials.
本発明は、縦方向に向けた上位および下位の鋼材の突合せ部に跨って外装可能な筒状の異径筒本体と、異径筒本体と前記鋼材との間に形成される調整間隙を調整して前記異径筒本体と鋼材とを位置決めする複数の間隙調整手段とを具備した継手ソケットを使用して下位の鋼材の上部と上位の鋼材の下部との間を一体に接合する鋼材の接合構造であって、前記異径筒本体は下位の鋼材の上部に外装可能な下筒と、上位の鋼材の下部に外装可能な上筒と、同軸線上に位置させた前記下筒と上筒の境界部に介装して一体化した棚板とを有し、前記下筒と上筒の何れか一方と、前記上位又は下位の何れか一方の鋼材の周面間に調整間隙が形成されるように、前記異径筒本体の下筒または上筒の何れか一方の内径が下筒または上筒の何れか他方の内径より大きい寸法関係にあり、下位の鋼材と上位の鋼材に跨って継手ソケットが外装されたときに前記下位の鋼材の上端と上位の鋼材の下端の間に棚板が介在することで前記継手ソケットが位置決めされ、前記複数の間隙調整手段が調整間隙の範囲で下位の鋼材の施工誤差を吸収し得るように調整された上位の鋼材の水平位置と立設角度を保持する。
本発明の他の形態において、前記継手ソケットの下筒の内径が上筒の内径より大きい寸法関係にあり、少なくとも該下筒の一部に複数の間隙調整手段が配設され、該複数の間隙調整手段が下位の鋼材の外周面を押圧可能である。
本発明の他の形態において、前記継手ソケットの上筒の内径が下筒の内径より大きい寸法関係にあり、少なくとも該上筒の一部に複数の間隙調整手段が配設され、該複数の間隙調整手段が上位の鋼材の外周面を押圧可能である。
本発明の他の形態において、前記継手ソケットの上筒または下筒の何れか一方が上位または下位の何れか一方の鋼材に外接可能な寸法関係にある。
本発明の他の形態において、前記複数の間隙調整手段が異径筒本体の一部に螺着した複数の固定調整ボルトである。
本発明の他の形態において、前記上位および下位の鋼材の外周面と前記継手ソケットの外周面との間に軸方向に沿って引張材が張設されている。
本発明の他の形態において、前記下位の鋼材が鋼管、コラム材、またはH形鋼の何れか一種であり、前記上位の鋼材が鋼管、コラム材、またはH形鋼の何れか一種であり、前記下位または上位の鋼材が同種鋼材の組み合わせまたは異種鋼材の組み合せである。
本発明の他の形態において、前記下位の鋼材が支持杭であり、前記上位の鋼材が支持柱である。
The present invention adjusts a cylindrical different-diameter cylinder main body that can be installed over the abutting portions of upper and lower steel materials in the vertical direction, and an adjustment gap formed between the different-diameter cylinder main body and the steel material. to the bonding of the steel material to be joined together between the different-diameter cylindrical body and a steel material and lower the top and bottom of the upper steel steel using a joint socket and a plurality of gap adjusting means for positioning the In the structure, the different-diameter cylinder body includes a lower cylinder that can be mounted on the upper portion of the lower steel material, an upper cylinder that can be mounted on the lower portion of the upper steel material, and the lower cylinder and the upper cylinder that are positioned on the coaxial line. and a shelf plate and integrated with interposed boundary, one with either of the previous SL bottom cylinder and the top cylinder, adjustment gap is formed between the peripheral surface of one of the steel of the upper or lower As described above, the inner diameter of either the lower cylinder or the upper cylinder of the different-diameter cylinder body is larger than the inner diameter of the other of the lower cylinder or the upper cylinder, and the lower steel material and the upper steel material are straddled. the joint socket is positioned by the shelf plate is interposed between the lower end of the steel of the upper end and the upper of the lower steel when the fitting socket is exterior, said plurality of gap adjusting means lower range of the adjustment gap The horizontal position and the standing angle of the upper steel material adjusted so as to absorb the construction error of the steel material are maintained.
In another aspect of the present invention, the inner diameter of the lower cylinder of the joint socket is larger than the inner diameter of the upper cylinder, and a plurality of gap adjusting means are disposed in at least a part of the lower cylinder. The adjusting means can press the outer peripheral surface of the lower steel material.
In another aspect of the present invention, the inner diameter of the upper cylinder of the joint socket is larger than the inner diameter of the lower cylinder, and a plurality of gap adjusting means are provided at least in a part of the upper cylinder. The adjusting means can press the outer peripheral surface of the upper steel material.
In another aspect of the present invention, one of the upper cylinder and the lower cylinder of the joint socket is in a dimensional relationship capable of being circumscribed to either the upper or lower steel material.
In another embodiment of the present invention, the plurality of gap adjusting means are a plurality of fixed adjusting bolts screwed to a part of the different diameter cylinder main body.
In another aspect of the present invention, a tensile member is stretched along the axial direction between the outer peripheral surfaces of the upper and lower steel materials and the outer peripheral surface of the joint socket.
In another aspect of the present invention, the lower steel material is any one of a steel pipe, a column material, and an H-shaped steel, and the upper steel material is any one of a steel pipe, a column material, and an H-shaped steel, The lower or upper steel material is a combination of similar steel materials or a combination of different steel materials.
In another aspect of the present invention, the lower steel material is a support pile, and the upper steel material is a support column.
本発明は少なくとも次のひとつの効果を奏する。
<1>縦方向に向けて突き合せた上位および下位の鋼材の突合せ部に跨って継手ソケットを外装した後に、固定調整ボルト等の複数の間隙調整手段を操作して異径筒本体と鋼材とを位置決めするだけの簡単な作業で以て、下位の鋼材の施工誤差を吸収して上位の鋼材を正規位置に立設することができる。
<2>鋼材にボルトを貫通させずに上位および下位の鋼材を強固に接合できるので、従来と比べて現場における作業性を大幅に改善できて経済的に接合することができる。
<3>接合後において、複数の間隙調整手段を操作することで鋼材の水平位置又は傾倒の再調整を行うことができる。
<4>継手ソケットは、公知の鋼管だけでなくコラム材やH形鋼等の公知の各種鋼材に適用できて汎用性に富む。
The present invention has at least one of the following effects.
<1> After the joint socket is mounted over the abutting portions of the upper and lower steel materials that are abutted in the vertical direction, a plurality of gap adjusting means such as fixing adjustment bolts are operated, and the different diameter cylinder main body and the steel material are It is possible to absorb the construction error of the lower steel material and to set the upper steel material in a proper position by a simple work of just positioning.
<2> Since the upper and lower steel materials can be firmly joined to each other without penetrating the steel material, workability at the site can be significantly improved as compared with the conventional steel material, and the steel material can be economically joined.
<3> After joining, the horizontal position or tilt of the steel material can be readjusted by operating the plurality of gap adjusting means.
<4> The joint socket can be applied not only to known steel pipes but also to various known steel materials such as column materials and H-section steels, and is highly versatile.
以下に図面を参照しながら本発明の実施例について詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
<1>支持杭と支持柱の鋼材の組み合せ
本実施例1では支持杭10と支持柱20が同種同径の鋼管である形態について説明する。
<1> Combination of Support Piles and Steel Materials of Support Pillars In the first embodiment, the form in which the
<2>鋼材の機械式接合手段
図1,2を参照して説明すると、本発明では筒状の継手ソケット30を使用して縦方向に向けた突き合せた下位の支持杭10と上位の支持柱20の間を一体に接合する。
継手ソケット30は支持杭10と支持柱20の突合せ部に跨って外装可能な異径の異径筒本体35と、異径筒本体35、支持杭10および支持柱20を位置決めする複数の間隙調整手段とを具備する。
本例では複数の間隙調整手段が異径筒本体35の周面に螺着した固定調整ボルト34,36である場合について説明する。
<2> Mechanical Joining Means for Steel Material Referring to FIGS. 1 and 2, in the present invention, a tubular
The
In this example, the case where the plurality of gap adjusting means are fixed adjusting
<2.1>異径筒本体
異径筒本体35は支持杭10の上部に第1調整間隙G1を介して外装可能な下筒31と、支持柱20の下部に第2調整間隙G2を介して外装可能な上筒32と、同軸線上に位置させた両筒31,32の境界部に介装して一体化した棚板33とからなる。
本例では下筒31と上筒32はそれぞれ異径の鋼管で形成されている。
棚板33は径差のある両筒31,32を荷重伝達可能に一体化すると共に、支持杭10と支持柱20の突合せ端の間に介装する板材であり、例えば鋼板で形成されている。
棚板33の形状は図示した円環形に限定されず角形でもよい。
棚板33は支持杭10と支持柱20の突合せ端の間に介装可能なように、両筒31,32の内方に向けて水平に張り出している。
<2.1> Different Diameter Cylinder Main Body The different diameter cylinder
In this example, the
The
The shape of the
The
<2.2>鋼材と下筒と上筒の寸法関係
継手ソケット30の下筒31と上筒32を支持杭10と支持柱20にそれぞれ外装するだけであれば、下筒31の内径D1と上筒32の内径D2を支持杭10及び支持柱20の径d1,径d2より大きい同一径すればよい。
本発明では支持杭10の施工誤差(水平方向の誤差、傾倒誤差)を継手ソケット30に吸収させるために、下筒31の内径D1と上筒32の内径D2を同一径とせずに異径の組み合せとし、少なくとも下筒31または上筒32の何れか一方と、支持杭10または支持柱20の何れか一方の周面間に調整間隙を形成するようにした。
<2.2> Dimensional Relation between Steel Material, Lower Cylinder, and Upper Cylinder If the
In the present invention, the inner diameter D 1 of the
<2.3>調整間隙
本例では下筒31と支持杭10との周面間に第1調整間隙G1を形成すると共に、上筒32と支持柱20との周面間に第2調整間隙G2を形成した形態について説明する。
更に本例では第2調整間隙G2に対して第1調整間隙G1が大きくなるように、下筒31の内径D1を上筒32の内径D2より大きい(D1>D2)寸法関係にしてある。
<2.3> Adjustment Gap In this example, the first adjustment gap G 1 is formed between the peripheral surfaces of the
Further, in this example, the inner diameter D 1 of the
<2.3.1>第1調整間隙
第1調整間隙G1は支持杭10の施工誤差(水平位置と傾倒)を吸収して調整(修正)するための隙間である。
支持杭10の水平位置の変位量は第1調整間隙G1に比例する。
支持杭10の立設角度の変位量は第1調整間隙G1に比例し、下筒31の全長に反比例する。
したがって、想定される支持杭10の施工誤差を吸収し得るように第1調整間隙G1と下筒31の全長は適宜変更可能である。
<2.3.1> First Adjustment Gap The first adjustment gap G 1 is a gap for adjusting (correcting) by absorbing a construction error (horizontal position and tilt) of the
The amount of horizontal displacement of the
The amount of displacement of the standing angle of the
Therefore, the total length of the first adjustment gap G 1 and the
<2.3.2>第2調整間隙
第2調整間隙G2は支持杭10と支持柱20の接合後において支持柱20の水平位置と傾倒を微調整するための隙間である。
支持柱20の水平位置の変位量は第2調整間隙G2に比例する。
支持柱20の角度の変位量は第2調整間隙G2に比例し、上筒32の全長に反比例する。
<2.3.2> Second adjustment gap The second adjustment gap G 2 is a gap for finely adjusting the horizontal position and tilt of the support column 20 after the
The amount of horizontal displacement of the support column 20 is proportional to the second adjustment gap G 2 .
The angular displacement of the support column 20 is proportional to the second adjustment gap G 2 and inversely proportional to the total length of the
<2.4>固定調整ボルト
複数の固定調整ボルト34,36は異径筒本体35と協働して支持杭10と支持柱20の水平位置と角度を調整する機能と、調整を終えた支持杭10と支持柱20の位置を保持する機能(位置決め機能)を有している。
複数の固定調整ボルト34,36は支持杭10や支持柱20を貫通しないので、支持杭10や支持柱20にボルト孔を開設する等の特別な加工は一切不要である。
<2.4> Fixed adjustment bolts The plurality of fixed
Since the plurality of fixing
<2.4.1>固定調整ボルトの本数と螺着位置
各筒31,32に周方向に向けて等間隔に螺着する各調整固定ボルト34,36の本数は3本以上であればよく、継手ソケット30に求められる曲げ耐力等を考慮して適宜本数を選択する。
更に各調整固定ボルト34,36の螺着位置は各筒31,32の上部と下部に限定されず、その上下部間の周面に追加して設けてもよい。
本例では各筒31,32の外周面に溶接等で固着したナット31a,32aに各調整固定ボルト34,36を螺着した形態を示すが、各筒31,32にネジ穴を直接形成して各調整固定ボルト34,36を螺着するようにしてもよい。
<2.4.1> Number of fixing adjustment bolts and screwing position It is sufficient that the number of each
Further, the screwing positions of the
In this example, the
<2.4.2>当板付きの固定調整ボルト
図2(D)に示すように、各調整固定ボルト34,36としてボルト軸の先端にボルト軸より大形の当板37を付設したボルトを使用してもよい。当板37を付設した調整固定ボルト34,36を使用すると、支持杭10や支持柱20との間の固定力を増大できて調整固定ボルト34,36の使用本数を低減できる。
<2.4.2> Fixed adjustment bolt with contact plate As shown in FIG. 2(D), a bolt having a
[接合方法]
図3を参照して継手ソケット30を使用した支持杭10と支持柱20との接合方法について説明する。
[Joining method]
A method of joining the
<1>支持杭の立設
図3(A)は打設した支持杭10の杭頭高さが正規位置より高く、打設予定の鉛直線に対して角度θだけ傾いている場合を示している。
鉛直性を保ったまま所定の杭頭高さに合せて支持杭10を打設することは至難であるとこから、杭頭を修正するために支持杭10の上部を破線で示した杭頭の設計高さ11に沿って水平に切除する。
<1> Standing of support pile Fig. 3(A) shows a case where the pile head height of the driven
Since it is extremely difficult to drive the
<2>継手ソケットの地組
地表に寝かせた支持柱20の一端に上筒32を外装して継手ソケット30を地組する。
棚板33が支持柱20の一端に当接するまで上筒32を差し込み、複数の固定調整ボルト36を締付けて支持柱20の一端に継手ソケット30を地組する。
継手ソケット30を地組する場合、支持柱20を吊り上げたときに継手ソケット30が自重落下しない程度に固定調整ボルト36を締付けて仮組みしておく。
尚、支持柱20を吊り上げた状態で支持柱20の下部に継手ソケット30を仮組みする場合もある。
<2> Joint Socket Base Assembly The
The
When the
In some cases, the
<3>支持柱の吊り込み
図3(B)は下部に継手ソケット30を付設した支持柱20がクレーン等に縦向きに吊り下げられた状態を示し、図3(C)は継手ソケット30の下筒31を支持杭10の上部に外装した状態を示している。
クレーン等に吊り下げられた支持柱20を既設の支持杭10の真上に移動し、支持柱20を降下して支持杭10の上部に継手ソケット30の下筒31を外装する。
継手ソケット30の棚板33が支持杭10の端面に当接することで、支持柱20の降下が規制されて、支持杭10の上部に支持柱20が延設される。
支持杭10の上端と支持柱20の下端の間に棚板33を介在させることで、支持杭10と支持柱20の間に跨って外装した継手ソケット30を位置決めできる。
<3> Suspension of Support Pillar FIG. 3(B) shows a state in which the support pillar 20 having the
The support pillar 20 suspended by a crane or the like is moved right above the existing
When the
By interposing the
<4>施工誤差の修正
本発明では以下に説明する継手ソケット30による簡単な修正操作を行うことで接合した既設の支持杭10の施工誤差を吸収して支持柱20を正規位置に立設することができる。
<4> Correction of Construction Error In the present invention, a simple correction operation by the
<4.1>水平位置の調整
支持杭10の上部位置が正規位置から水平にずれているときは、下筒31に螺着した複数の固定調整ボルト34を正逆転操作して継手ソケット30を修正方向に向けて変位させる。
複数の固定調整ボルト34の先端を支持杭10の外周面に当接させた押圧操作と、他側の固定調整ボルト34の後退操作を行いながら、固定調整ボルト34の押圧反力で以て継手ソケット30全体を修正方向へ向けて水平移動させる。
上筒32に内挿された支持柱20は継手ソケット30に追従して修正方向へ向けて水平に移動する。
<4.1> Adjustment of horizontal position When the upper position of the
While performing a pressing operation in which the tips of the plurality of fixing
The support column 20 inserted in the
<4.2>角度の調整
支持杭10が正規の鉛直線に対して角度θだけ傾斜している場合は、下筒31に螺着した上位と下位の固定調整ボルト34を正逆方向に回転操作して継手ソケット30と共に支持柱20の角度を鉛直に修正する。
下筒31と支持杭10との周面間に形成される第1調整間隙G1の範囲内において、継手ソケット30及び支持柱20の水平位置と角度を修正することができる。
説明の便宜上、支持杭10に対する継手ソケット30の水平位置と角度調整を個別に分けて説明したが、実際はこれらの作業を並行して行う。
<4.2> Angle Adjustment When the
The horizontal positions and angles of the
For convenience of description, the horizontal position and the angle adjustment of the
<4.3>支持杭と下筒の固定
支持杭10に対する継手ソケット30の水平位置と角度の修正を終えたら、すべての固定調整ボルト34を締付けて支持杭10と下筒31との間を変位不能に剛結する。
<4.3> Fixation of Support Piles and Lower Cylinder After correction of the horizontal position and angle of the
<4.4>支持柱の微調整
第1調整間隙G1の範囲内において支持柱20の調整量が不足するときは、継手ソケット30の上筒32に螺着した複数の固定調整ボルト36を正逆方向に回転操作して支持柱20の水平位置と角度を微調整する。
継手ソケット30は下筒31と複数の固定調整ボルト34によって支持杭10の上部に変位不能に固定されているので、支持杭10と継手ソケット30から押圧反力を得て、第2調整間隙G2の範囲内において支持柱20の水平位置と角度を微調整できる。
<4.4> Fine adjustment of support column When the adjustment amount of the support column 20 is insufficient within the range of the first adjustment gap G 1 , a plurality of fixed
Since the
<4.5>支持杭と上筒の固定
支持柱20の水平位置と立設角度の修正を終えたら、すべての固定調整ボルト36を締付けて支持柱20と上筒32との間を変位不能に剛結する。
継手ソケット30を使用して支持杭10と支持柱20との間の接合をすべて完了した後に、支持柱20をクレーン等から切り離す。
このように支持杭10と支持柱20の突合せ部に跨って継手ソケット30を外装した後に、複数の固定調整ボルト36を回転操作するだけの簡単な作業で以て、支持杭10の施工誤差を吸収して支持柱20を正規位置に立設することができる。
したがって、従来の接合構造と比較して現場における作業性を大幅に改善できて経済的に接合することができる。
<4.5> Fixing of the support pile and the upper cylinder After the correction of the horizontal position and the standing angle of the support pillar 20 is completed, all fixing
After the
In this way, after the
Therefore, as compared with the conventional joining structure, workability in the field can be greatly improved and the joining can be economically performed.
[接合部の特性]
図2を参照しながら継手ソケット30を使用して接合した支持杭10と支持柱20の接合部の特性について説明する。
[Characteristics of joints]
The characteristics of the joint between the
<1>圧縮軸力
支持杭10と支持柱20の接合部には支持柱20の自重と上載荷重による圧縮軸力が常に作用している。
相対向する支持杭10の上端と支持柱20の下端の対向面の間には継手ソケット30の棚板33の上下面が接面した状態で介装してあるため、圧縮軸力は棚板33を通じて支持杭10と支持柱20の相互間で伝達し合う。
圧縮軸力は下筒31や上筒32に直接作用することはなく、同様に両筒31,32に螺着した複数の固定調整ボルト34,36に作用することもない。
<1> Compressive axial force A compressive axial force due to the own weight of the supporting column 20 and the overlaid load always acts on the joint between the supporting
Since the upper and lower surfaces of the
The compression axial force does not directly act on the
<2>曲げ力
圧縮軸力が常時作用する支持杭10と支持柱20の接合部に曲げ力が作用すると、継手ソケット30の強度が曲げ力に抵抗する。
具体的には、固定調整ボルト34,36と異径筒本体35を通じて支持杭10と支持柱20との間で曲げ力が伝達可能であり、継手ソケット30の強度が曲げ力に抵抗する。
両筒31,32の周面に均等な間隔で螺着した複数の固定調整ボルト34,36が両筒31,32の外周面に当接して両筒31,32の自由変形を拘束するので、異径筒本体35に曲げ力が加わっても両筒31,32の円形が保持される。
このように本発明では接合部に圧縮軸力が作用する条件下において、継手ソケット30を通じて曲げ力の伝達が可能であるから合理的で簡易な接合構造が得られる。
<2> Bending force When the bending force acts on the joint between the
Specifically, the bending force can be transmitted between the
Since the plurality of fixing
As described above, according to the present invention, the bending force can be transmitted through the
<3>接合後の再調整
支持杭10と支持柱20の接合後においても、必要に応じて継手ソケット30に螺着した固定調整ボルト34,36の回動操作によって支持杭10と支持柱20の水平位置と角度の再調整をすることができる。
<3> Re-adjustment after connection Even after the
<4>解体分離
仮設桟橋や仮設橋等を解体する場合には、継手ソケット30の固定調整ボルト34,36を緩めるだけの簡単な操作で支持杭10と支持柱20の接合を解除することができる。分離撤去した継手ソケット30は再使用が可能である。
<4> Dismantling separation When dismantling a temporary pier, a temporary bridge, etc., the joint between the
以降に他の実施例について説明するが、その説明に際し、前記した実施例1と同一の部位は同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。 Other embodiments will be described below. In the description, the same parts as those in the first embodiment will be designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
図4を参照して支持柱20の下部を上筒32に内接させて外装可能に構成した継手ソケット30aを使用して接合する実施例2について説明する。
A second embodiment will be described with reference to FIG. 4 in which the lower portion of the support column 20 is inscribed in the
<1>継手ソケット
継手ソケット30aは、支持杭10の上部に第1調整間隙G1を介して外装可能な下筒31と、支持柱20の下部に外装可能な上筒32と、両筒31,32の境界部に介装して一体化した棚板33とを具備する。
上筒32の内径D2は支持柱20の径d2と同径か僅かに大径に形成してあって、上筒32に支持柱20の下部を内接させて収容可能な寸法関係になっている。
下筒31の内径D1は上筒32の内径D2より大きい(D1>D2)寸法関係にあり、第1調整間隙G1の範囲内において継手ソケット30及び支持柱20の水平位置と角度を修正することについては先の実施例1と同様である。
<1> Joint Socket The joint socket 30a includes a
The inner diameter D 2 of the
The inner diameter D 1 of the
<2>本実施例の効果
本実施例2にあっては先の実施例1の効果にくわえて、上筒32の固定調整ボルト36を省略できるので、継手ソケット30aの製作コストを削減できる。
<2> Effect of this Embodiment In addition to the effect of the first embodiment, the fixing
以上の実施例1,2では継手ソケット30,30aの下筒31の内径D1が上筒32の内径D2より大きい(D1>D2)寸法関係にある形態について説明したが、下筒31と上筒32の寸法関係を逆にした継手ソケット30bを使用して接合してもよい。
Although the inner diameter D 1 of the
<1>継手ソケット
図5を参照して説明すると、継手ソケット30bの異径筒本体35は、上筒32の内径D2が下筒31の内径D1より大きい(D2>D1)寸法関係にある。
本実施例3では継手ソケット30bの下筒31を支持杭10の上部に外装して取り付けた後に、上筒32内に支持柱20の下部を落とし込んで支持杭10と支持柱20を接合する。
図5では下筒31と支持杭10との周面間に第1調整間隙G1を形成すると共に、複数の固定調整ボルト34を螺着した形態について示すが、固定調整ボルト34を省略した下筒31と支持杭10の周面を接面させて外装してもよい。
<1> Joint Socket Explaining with reference to FIG. 5, in the different diameter cylinder
In the third embodiment, the
In FIG. 5, the first adjustment gap G 1 is formed between the peripheral surfaces of the
<2>本実施例の効果
本実施例3にあっては、継手ソケット30bの下筒31が支持杭10の上部に変位不能に固定されているので、支持杭10と継手ソケット30bから反力を得て、支持柱20と上筒32と支持柱20の間に形成された第2調整間隙G2の範囲において複数の固定調整ボルト36を回転操作することで支持柱20の水平位置と角度を修正することが可能である。
<2> Effect of the present embodiment In the third embodiment, since the
先の実施例1〜3では支持杭10と支持柱20を構成する鋼材が鋼管同士の組み合せである形態について説明したが、支持杭10と支持柱20を構成する鋼材は鋼管以外に断面矩形のコラム材やH形鋼でもよく、更に支持杭10及び支持柱20の鋼材の組み合せは同種鋼材の組み合せの他に異種鋼材の組み合せも可能である。
以下に支持杭10と支持柱20を構成する他の鋼材の組み合せについて例示する。
Although the steel materials forming the
Below, the combination of the other steel material which comprises the
<1>支持柱がコラムの場合
図6(A)は鋼管製の支持杭10に対して支持柱20が断面矩形を呈するコラム材を適用した異種鋼材の組み合わせを示している。
本例の接合では断面円形の下筒31と断面矩形の上筒32と両筒31,32の間に介装した棚板33とを具備した継手ソケット30cを使用する。
継手ソケット30cの上筒32に収容させた支持柱20は図示した複数の固定調整ボルト36で固定してもよいし、固定調整ボルト36を用いずに上筒32に内接させて接合してもよい。
<1> When the support pillar is a column FIG. 6(A) shows a combination of different steel materials in which a column material in which the support pillar 20 has a rectangular cross section is applied to the
In the joining of this example, a
The support column 20 housed in the
<2>支持柱がH形鋼の場合
図6(B)は鋼管製の支持杭10に対して支持柱20がH形鋼である異種鋼材の組み合わせを示している。
本例の接合には図6(A)と同様の継手ソケット30cを使用する。
継手ソケット30cの上筒32に収容させた支持柱20は図示した複数の固定調整ボルト36で固定してもよいし、固定調整ボルト36を用いずに上筒32に内接させて接合しもよい。
上筒32に収容させた支持柱20を複数の固定調整ボルト36で固定する場合、H形鋼のフランジとウェブの間に形成させた凹部空間内に同空間と同形のスペーサ21,21を収容させると、上筒32の四方に設けた複数の固定調整ボルト36を用いてH形鋼製の支持柱20の水平位置と角度を調整することができる。
<2> When the Support Column is H-Shaped Steel FIG. 6(B) shows a combination of dissimilar steel materials in which the support column 20 is an H-shaped steel for the
A
The support column 20 housed in the
When fixing the support column 20 housed in the
<3>支持杭がコラムの場合
図7(A)は鋼管製の支持柱20に対して支持杭10が断面矩形を呈するコラム材を適用した異種鋼材の組み合わせを示している。
本例の接合には断面矩形の下筒31と断面円形の上筒32と両筒31,32の間に介装した棚板33とを具備した継手ソケット30dを使用する。
継手ソケット30dの下筒31に収容させた支持杭10は図示した複数の固定調整ボルト34で固定してもよいし、固定調整ボルト34を用いずに下筒31に内接させて接合してもよい。
<3> When the support pile is a column FIG. 7(A) shows a combination of different steel materials in which a column material in which the
A
The
<4>支持杭がH形鋼の場合
図7(B)は鋼管製の支持柱20に対して支持杭10にH形鋼を適用した異種鋼材の組み合わせを示している。
本例の接合には先の継手ソケット30dを使用して、断面矩形の下筒31をH形鋼製の支持杭20に外装すると共に、円形断面を呈する上筒32に鋼管製の支持柱20を内挿している。
<4> When the Support Pile is H-Shaped Steel FIG. 7(B) shows a combination of different steel materials in which the H-steel is applied to the
The
<5>他の接合例
図8(A)は鋼管製の支持柱20に対して支持杭10に断面矩形を呈するコラム材を適用した異種鋼材の組み合わせを示し、図8(B)は支持杭10にH形鋼を適用した異種鋼材の組み合わせを示している。
支持杭10と支持柱20の組み合せは図7と同様であるが、本例では断面円形の下筒31と断面円形の上筒32と両筒31,32の間に介装した棚板33とを具備した実施例1で使用した継手ソケット30を使用して接合することも可能である。
<5> Other Joining Example FIG. 8(A) shows a combination of different steel materials in which a column material having a rectangular cross section is applied to the
The combination of the
<6>実施例2,3との組み合せ
支持杭10及び支持柱20の組み合せが鋼管以外のコラム材またはH形鋼の同種または異種の鋼材を組み合せる本実施例4に既述した実施例2,3を適用して接合することも可能である。
<6> Combination with Examples 2 and 3 The combination of the support piles 10 and the support columns 20 is a combination of column materials other than steel pipes or steel materials of the same or different types of H-section steels. , 3 can also be applied and joined.
<7>本実施例の効果
本実施例4にあっては、支持杭10及び支持柱20の組み合せが鋼管以外のコラム材またはH形鋼の同種または異種の鋼材を組み合せであっても、支持杭10または支持柱20の断面形に応じて下筒31または上筒32の断面形を変更した継手ソケット30a〜30dを使い分けることで、支持杭10の立設誤差を修正して支持柱20を接合できて汎用性に富む。
<7> Effects of this Example In this Example 4, even if the combination of the
複数の間隙調整手段は既述した固定調整ボルト34,36に限定されるものではない。
他の複数の間隙調整手段としては、例えば第1調整間隙D1または第2調整間隙D2に進退自在に内挿可能な複数の楔体を適用できる。
更に他の複数の間隙調整手段としては、例えば第1調整間隙D1または第2調整間隙D2に内挿されて流体圧により防縮可能な複数の防縮バッグを適用することも可能である。
要は複数の間隙調整手段が第1調整間隙D1または第2調整間隙D2を調整して、異径筒本体35、支持杭10および支持柱20を位置決めできる機構であればよい。
The plurality of gap adjusting means are not limited to the fixed adjusting
As another plurality of gap adjusting means, for example, a plurality of wedge bodies that can be inserted into the first adjustment gap D 1 or the second adjustment gap D 2 so as to be able to advance and retreat can be applied.
As the other plurality of gap adjusting means, for example, a plurality of shrink-proof bags which are inserted into the first adjusting gap D 1 or the second adjusting gap D 2 and which can be shrink-proofed by fluid pressure can be applied.
What is essential is that the plurality of gap adjusting means can adjust the first adjustment gap D 1 or the second adjustment gap D 2 to position the different diameter cylinder
図9を参照して継手ソケット30に複数の引張材40を追加配置した実施例6について説明する。
A sixth embodiment in which a plurality of
<1>引張材
引張材40は継手ソケット30の下筒31と支持杭10と外周面の間、及び継手ソケット30の上筒31と支持柱20の外周面の間を軸方向に連結する引張強度の高い棒状またはロープ状の緊張材である。
継手ソケット30の下筒31と上筒32の外周面には周方向に向けた筒側ブラケット31b,32bが突設してあり、支持杭10及び支持柱20の外周面にも軸方向に向けたブラケット11,21が突設してある。
軸方向に配列されて対をなすブラケット11,31bの間と、ブラケット21,32bの間にはそれぞれ引張材40が架け渡して連結されている。
各軸方向に配置した一対の引張材40,40を1組とし、図外の間隙調整手段と干渉しないように、継手ソケット30の円周方向に沿って2組以上の引張材40が等間隔に配設されている。
<1> Tensile
On the outer peripheral surfaces of the
A pair of
<2>引張材の例示
本例では引張材40が連結ボルト41とナット42の組み合せで構成する場合について説明する。
引張材40の連結ボルト41の基端がピンまたはボルト等の支軸43を介して各ブラケット11,21に回動可能に枢支されていて、筒側ブラケット31b,32bに開設したボルト孔又はスリットに貫通させた各連結ボルト41の先端部にナット42を螺着して締付けることで継手ソケット30の下筒31と支持杭10と外周面の間、及び継手ソケット30の上筒31と支持柱20の外周面の間を締付けできる。
なお、各引張材40は上下の向きを逆向きにして連結してもよい。
<2> Example of Tensile Material In this example, a case where the
A base end of the connecting
The
<3>引張材の作用
継手ソケット30と突き合せた支持杭10と支持柱20の接合部の間を複数組の引張材40で連結した本実施例にあっては、継手ソケット30に対して支持杭10と支持柱20の抜け出しを防止できるだけでなく、補強材40が接合部の引張と曲げの強度部材として機能するため、接合部における引張耐力と曲げ耐力が格段に向上する。
<3> Action of Tensile Material In the present embodiment in which a plurality of sets of
10・・・支持杭(下位の鋼材)
20・・・支持柱(上位の鋼材)
30・・・継手ソケット
30a〜30d・・・継手ソケット
31・・・継手ソケットの下筒
32・・・継手ソケットの上筒
33・・・継手ソケットの棚板
34・・・下筒の固定調整ボルト(間隙調整手段)
35・・・異径筒本体
36・・・上筒の固定調整ボルト(間隙調整手段)
40・・・引張材
41・・・連結ボルト
42・・・ナット
D1・・・第1調整間隙
D2・・・第2調整間隙
10: Support pile (lower steel material)
20... Supporting pillar (upper steel material)
30... Joint sockets 30a to 30d...
35... Different-
40...
Claims (8)
前記異径筒本体は下位の鋼材の上部に外装可能な下筒と、上位の鋼材の下部に外装可能な上筒と、同軸線上に位置させた前記下筒と上筒の境界部に介装して一体化した棚板とを有し、
前記下筒と上筒の何れか一方と、前記上位又は下位の何れか一方の鋼材の周面間に調整間隙が形成されるように、前記異径筒本体の下筒または上筒の何れか一方の内径が下筒または上筒の何れか他方の内径より大きい寸法関係にあり、
下位の鋼材と上位の鋼材に跨って継手ソケットが外装されたときに前記下位の鋼材の上端と上位の鋼材の下端の間に棚板が介在することで前記継手ソケットが位置決めされ、
前記複数の間隙調整手段が調整間隙の範囲で下位の鋼材の施工誤差を吸収し得るように調整された上位の鋼材の水平位置と立設角度を保持することを特徴とする、
鋼材の接合構造。 The tubular different-diameter tubular main body that can be installed over the abutting portions of the upper and lower steel materials in the vertical direction, and the adjustment gap formed between the different-diameter tubular main body and the steel material are adjusted. A joining structure of steel materials for integrally joining between an upper portion of a lower steel material and a lower portion of an upper steel material by using a joint socket provided with a tubular body and a plurality of gap adjusting means for positioning the steel material. ,
The different-diameter cylinder main body includes a lower cylinder that can be installed above the lower steel material, an upper cylinder that can be installed below the upper steel material, and an interposition at the boundary between the lower cylinder and the upper cylinder that are located on the coaxial line. And has an integrated shelf board,
And one of the previous SL bottom cylinder and the top cylinder, to so that the adjustment gap is formed between the peripheral surface of one of the steel of the upper or lower, any lower tubular or top tube of the different diameter tubular body The inner diameter of one of them is larger than the inner diameter of the other of either the lower cylinder or the upper cylinder ,
The joint socket is positioned by interposing a shelf between the upper end of the lower steel material and the lower end of the upper steel material when the joint socket is mounted over the lower steel material and the upper steel material,
The plurality of gap adjusting means holds the horizontal position and the standing angle of the upper steel material adjusted so as to absorb the construction error of the lower steel material within the range of the adjustment gap,
Joint structure of steel materials.
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